CN101998689B - 用于移动终端上的多频段天线及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于移动终端上的多频段天线及移动终端，属于基本电气元件领域，该多频段天线包括：接地部、第一辐射部和设置在第一辐射部上的第一馈电部，其中，第一辐射部包括：第一辐射臂，由接地部相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，设置有至少一第一缝隙；第二辐射臂，由第一辐射臂上与接地部相交侧的对侧延伸形成，且与接地部位于第一辐射臂同侧，设置有至少一第二缝隙，通过在该多频段天线的第一辐射部设置多个缝隙，使电磁波在多频段天线中产生的感应电流既可在第一辐射部上流过，又可在第一辐射部上的多个缝隙中耦合，从而可形成具有宽带特性的谐振结构，使该多频段天线可在多频段下工作且频带较宽。

Description

用于移动终端上的多频段天线及移动终端

技术领域

本发明属于基本电气元件领域，尤其涉及一种用于移动终端上的多频段天线及移动终端。

背景技术

随着移动通信的高速发展，人们越来越希望配备一台笔记本电脑或者其他便携终端从而能随时随地接入Internet。目前在全球范围内笔记本上网卡的通信标准至少包括：WWAN(无线广域网)协议、WLAN(无线局域网)协议和WiMax(全球微波互联接入)协议，其中WWAN协议的无线网络工作在820～960MHz和1710～2170MHz频率范围，WLAN协议的无线网络工作在2.45GHz和5.15～5.85GHz频率范围，WiMax协议的无线网络工作在2.3～2.8GHz和3.3～3.8GHz频率范围。

由于各个国家和地区所采用的无线通信标准不同，使得现有笔记本电脑中的天线难以工作在所有上述频段范围内。目前解决的方法为：采用将现有的笔记本电脑天线加工成带折叠振子的天线结构，通过使用折叠振子可实现该笔记本电脑天线工作在多个频段上。

然而在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：虽然带有折叠振子的天线能够工作在多个频段上，但天线的工作频段还是难以覆盖2.3～5.85GHz频率范围，从而导致该带有折叠振子的天线无法满足WiMax协议和WLAN协议的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的提供一种用于移动终端上的多频段天线及移动终端，该多频段天线可在多频段下工作且频带较宽，扩大了该多频段天线的应用场合。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于移动终端上的多频段天线，包括：

接地部；

第一辐射部，包括：

第一辐射臂，由所述接地部一端相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，设置有至少一第一缝隙；

第二辐射臂，由所述第一辐射臂上与所述接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第一辐射臂同侧，设置有至少一第二缝隙；

第一馈电部，设置在所述第一辐射部上。

优选的，所述第一辐射部还包括：

第三辐射臂，由所述第二辐射臂上与所述第一辐射臂相交侧的对侧向所述接地部方向延伸形成，且与所述第一辐射臂位于所述第二辐射臂的同侧，所述第三辐射臂上设置有至少一第三缝隙。

优选的，所述第一缝隙由所述第一辐射臂与所述接地部相交侧的一侧向内凹陷形成。

优选的，所述第二缝隙的形状为：工字形、一字形和T字形中的任意一种。

优选的，所述第一辐射臂与所述接地部垂直，所述第二辐射臂与所述接地部平行，所述第三辐射臂与所述第一辐射臂平行。

优选的，所述多频段天线还包括：

第二辐射部，由与所述第一辐射部相对的所述接地部的另一端的一侧缘向上延伸形成，且所述第二辐射部的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz；

第二馈电部，设置在所述第二辐射部上。

优选的，所述第二辐射部包括：

第四辐射臂，由所述接地部的一侧缘向上延伸形成；

第五辐射臂，由所述第四辐射臂与所述接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第四辐射臂同侧，设置有至少一第四缝隙，且通过所述第四缝隙在所述第五辐射臂上形成第一谐振枝和第二谐振枝，所述第一谐振枝的长度比所述第二谐振枝的长度长。

优选的，所述第二辐射部还包括：由所述第一谐振枝的一端向下延伸形成的一L形的第六辐射臂。

优选的，所述第四辐射臂与所述接地部垂直，所述第五辐射臂与所述接地部平行，所述第六辐射臂与所述接地部垂直。

本发明还提供一种移动终端，包括：壳体和设置在所述壳体内的第一网卡和多频段天线，其中

所述多频段天线，包括

接地部；

第一辐射部，包括：

第一辐射臂，由所述接地部相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，设置有至少一第一缝隙；以及

第二辐射臂，由所述第一辐射臂上与所述接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第一辐射臂同侧，设置有至少一第二缝隙；

第一馈电部，设置在所述第一辐射部上，且与所述第一网卡连接。

优选的，所述移动终端还包括：设置在所述壳体内的第二网卡，所述多频段天线还包括：

第二辐射部，由与所述第一辐射部相对的所述接地部的另一侧向上延伸形成，且所述第二辐射部的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz；

第二馈电部，设置在所述第二辐射部上，且与所述第二网卡连接。

优选的，所述移动终端还包括：设置在壳体中的显示屏和参考地面，其中

所述参考地面，与所述接地部连接，设置在所述壳体与所述显示屏之间的第一空间内；

所述多频段天线设置在所述壳体与所述显示屏之间的，与所述第一空间不同的第二空间内。

上述技术方案中的至少一个技术方案具有如下有益效果：通过在多频段天线的辐射部上设置多个缝隙，例如在辐射部的折弯附近设置缝隙，或者在辐射部的顶部设置缝隙，使电磁波在多频段天线中产生的感应电流既可在多频段天线上流过，又可在辐射部上的缝隙中耦合，从而形成具有宽带特性的谐振结构，使得该多频段天线的频段较宽，扩大了该多频段天线的应用场合，并且由于能维持该多频段天线具有较小的尺寸，从而更加适用于小型化和轻薄化的移动终端上。

附图说明

图1为本发明的实施例中多频段天线的立体主视图；

图2为本发明的实施例中多频段天线的立体后视图；

图3为本发明的实施例中多频段天线的展开平面图；

图4为本发明的实施例中多频段天线和参考地面的装配示意图；

图5为本发明的实施例中多频段天线的测量回波损耗示意图；

图6为本发明的实施例中WWAN天线的辐射测量效率示意图；

图7为本发明的实施例中WLAN/WiMax天线的辐射测量效率示意图。

具体实施方式

在本实施例中，通过在多频段天线的辐射部上设置多个缝隙，使得电磁波在多频段天线中产生的感应电流既可在辐射部上流过，又可在辐射部上的缝隙中耦合，从而可形成具有宽带特性的谐振结构，使该多频段天线可在多频段下工作且频带较宽。

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细地说明。在此，本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参见图1～2，为本发明的实施例中多频段天线的立体示意图，该多频段天线包括：第一辐射部1、第二辐射部2、接地部3、第一馈电部和第二馈电部，其中第一辐射部1和第二辐射部2分别从接地部3的相对侧缘延伸出。

上述第一辐射部1包括：第一辐射臂11和第二辐射臂12，其中，

第一辐射臂11由接地部3相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，且在该第一辐射臂11上设置至少一第一缝隙14，该第一馈电部可设置在第一辐射臂11上，当然该第一馈电部也可设置在该第一辐射部1上的其他辐射臂上。

在本实施例中，该第一缝隙14可由第一辐射臂11与该接地部3相交侧的一侧向内凹陷形成，由图2所示可知，在该第一辐射臂11上设置有三条第一缝隙14。并且第一辐射臂11上设置的第一缝隙14的个数、该第一缝隙14的长度以及该第一缝隙14的宽度可根据多频段天线的实际工作情况来设置，例如：该第一缝隙14的长度可选取为最高谐振频率对应波长的四分之一，而该第一缝隙14的宽度可设置为小于2mm，当然也并不限于此。

上述第二辐射臂12可由第一辐射臂11与接地部3相交侧的对侧延伸形成，与接地部3位于该第一辐射臂11的同侧，且设置有至少一第二缝隙15。

在本实施例中，该第二缝隙15的形状可以选用一字形、工字形、和T字形中的任意一种。并且第二辐射臂12上设置的第二缝隙15的个数，第二缝隙15的形状、该第二缝隙15的长度和第二缝隙15的宽度可根据多频段天线的实际工作情况来设置。例如：第二缝隙15的宽度可设置为小于2mm，当然也并不限于此。由于工字形的缝隙扩展频带效果好，所以第二缝隙15的形状可优选工字形。

在本实施例中，通过在第一辐射部1的弯折附近设置第一缝隙14和在第一辐射部1的顶部设置第二缝隙15，使得电磁波在多频段天线中产生的感应电流既可在多频段天线上流过，又可在第一辐射部上的第一缝隙14和第二缝隙15中耦合，可形成具有宽带特性的谐振结构，使得该第一辐射部1的工作频段满足2.3～5.85GHz的范围，此时可将第一辐射部1称为WLAN/WiMax天线。

为了进一步提升该第一辐射部1的谐振特性，在该第一辐射部1上还可设置一第三辐射臂13，该第三辐射臂13由该第二辐射臂12上与第一辐射臂11相交侧的对侧向接地部3方向延伸形成，且与第一辐射臂11位于该第二辐射臂12的同侧，在该第三辐射臂13上可设置至少一第三缝隙16。如图1所示，为了便于安装，也可将上述第一馈电部可设置在该第三辐射臂13上。

在本实施例中，第三辐射臂13的形状可选梯形或者三角形，当然也并不限于此，而设置在该第三辐射臂13上的第三缝隙16的个数、第三缝隙16的长度和第三缝隙16的宽度可根据多频段天线的实际工作情况来设置，其中该第三缝隙16的宽度可设置为小于2mm，当然也并不限于此且。

上述第一辐射臂11可设置成与该接地部3垂直，也就是第一辐射臂11与接地部3之间的夹角为90度，且第二辐射臂12与接地部3平行，第三辐射臂13与该第一辐射臂11平行，当然上述各个辐射臂之间的夹角也并不限于此。

继续参见图1和图2，为了使得该多频段天线的工作频段还能够满足WWAN协议，该多频段天线还包括：第二辐射部2和第二馈电部，其中第二辐射部2由与第一辐射部1相对的接地部3的另一侧向上延伸形成，且该第二辐射部的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz，而第二馈电部设置在第二辐射部的辐射臂上。

第二辐射部2可选用现有的天线结构，当然也可选用本实施例中的天线结构。参见图1和图2，该第二辐射部2包括：第四辐射臂21、第五辐射臂22、第六辐射臂23和第七辐射臂24，其中

上述第四辐射臂21，由接地部3的一侧缘向上延伸形成，例如可从与第一辐射部1相对的接地部3的另一端的一侧缘向上延伸形成；

上述第五辐射臂22，由第四辐射臂21与接地部3相交侧的对侧延伸形成，在第五辐射臂22上设置有至少一第四缝隙25，且可通过第四缝隙25在第五辐射臂22上形成第一谐振枝26和第二谐振枝27，第一谐振枝26的长度比第二谐振枝27的长度长。

在本实施例中，第一谐振枝26和第二谐振枝27的长度可根据多频段天线的实际工作情况来设置，在本实施例中并不限定该第一谐振枝26和第二谐振枝27的具体长度值。

并且该第四缝隙25的个数、第四缝隙25的长度和第四缝隙25的宽度也可根据多频段天线的实际工作情况来设置，在空间允许的情况下，第四缝隙25的长度可以尽量长，从而使得第一谐振枝26的长度尽量长。例如：第四缝隙25的宽度可设置为小于2mm，当然也并不限于此。

上述第六辐射臂23由第一谐振枝26的一端向下延伸形成，且该第六辐射臂23的形状可选用L形，当然也并不限于此。

上述第七辐射臂24由第五辐射臂22上与第四辐射臂21相交侧的对侧向接地部3方向延伸形成，且与第四辐射臂21位于该第五辐射臂22的同侧，在本实施例中该第七辐射臂24的形状可以是矩形或者三角形，当然也并不限于此。

在本实施例中，该第四辐射臂21与接地部3垂直，第五辐射臂22与该接地部3平行，第六辐射臂23与第五辐射臂22垂直，第七辐射臂24与第五辐射臂22垂直，当然各个辐射臂之间的夹角也并不限于此。而且通过上述设置使得该第二辐射部2的结构呈窄条状。

按照图1～2所示的结构，可使得该第二辐射部2的工作频段能够满足WWAN天线的工作频段，即可使得该第二辐射部2的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz，此时可将该第二辐射部2称为WWAN天线。

由上述可知，本实施例中的多频段天线的工作频段覆盖了820～960MHz和2.3～5.85GHz频率范围，即该多频段天线可满足WWAN协议的无线网络工作要求，也能满足WiMax/WLAN协议的无线网络工作要求，并且通过上述结构可使得该多频段天线呈窄条状，从而更加适用于小型化和轻薄化的移动终端上。

在本实施例中，该多频段天线可由金属片弯折形成，参见图3为本发明的实施例中多频段天线的展开平面图，图中的虚线为弯折线。

在本实施例中还提供一种移动终端，包括：壳体和设置在该壳体内的第一网卡和多频段天线，其中该多频段天线包括：

1)接地部；

2)第一辐射部，包括：

第一辐射臂，由接地部相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，设置有至少一第一缝隙；以及

第二辐射臂，由第一辐射臂上与接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第一辐射臂同侧，设置有至少一第二缝隙；

3)第一馈电部，设置在第一辐射部上，且与第一网卡连接。

在本发明的另一实施例中，移动终端还包括：设置在壳体内的第二网卡，而多频段天线还包括：

4)第二辐射部，由与第一辐射部相对的接地部的另一侧向上延伸形成，且第二辐射部的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz；

5)第二馈电部，设置在第二辐射部上，且与第二网卡连接。

参见图4，为移动终端中多频段天线和参考地面的装配示意图，由图中可知，该移动终端包括：

壳体41；

显示屏42，设置在该壳体内41；

多频段天线43，设置在壳体41与显示屏42之间的第一空间内，而且天线安装在显示屏的上方。馈线45接第一辐射部1，馈线46接第二辐射部2。多频段天线43包括：第一辐射部、第二辐射部和接地部，其中在第一辐射部上设置第一馈电部(图中未示出)，在第二辐射部上设置第二馈电部(图中未示出)；

该第一馈电部可与第一同轴馈线45的内导体47连接，第一同轴馈线45的外导体与接地部连接，且通过第一同轴馈线45可与移动终端中的第一网卡连接；

该第二馈电部可与第二同轴馈线46的内导体47连接，第二同轴馈线46的外导体48与接地部连接，且通过第二同轴馈线46可与移动终端中的第二网卡连接。

参考地面44，与接地部连接，设置在壳体41与显示屏42之间的，与第一空间不同的第二空间内。

具体参见图4，其中参考地面44设置在显示屏42与壳体41之间的第二空间内，壳体41可用于安装固定该显示屏42，在该参考地面44的一端设置有该多频段天线43，而且该多频段天线43的接地部与该参考地面44连接，此时该多频段天线43中的第一辐射部和第二辐射部可与该参考地面44垂直，且伸出由该显示屏42和壳体41形成的第二空间，而设置在壳体41与显示屏42之间的第一空间。

上述移动终端可以是：笔记本电脑、掌上型电脑、或者移动电话，当然也并不限于此。

如图5所示，为本实施例中多频段天线的测量回波损耗(Measured ReturnLoss)示意图，其中横坐标为WWAN天线和WLAN/WiMax天线的工作频率Frequency(单位：MHz)，纵坐标为WWAN天线和WLAN/WiMax天线的测量回波损耗Measured Return Loss(单位：dB)。

图中的实线表示WWAN天线的回波损耗，由图中可知工作频率在900MHz和1800MHz时，该WWAN天线有较好的谐振特性。

图中的+号线表示WLAN/WiMax天线的回波损耗，由图中可知工作频率2.3～3.8GHz，5.15～5.85GHz时，该WLAN/WiMax天线有很低的回波损耗，有很好的谐振特性。

参见图6～7，为本实施例中的多频段天线的测量天线效率示意图，横坐标为天线的工作频率Frequency(单位：MHz)，纵坐标为天线的测量天线效率Measured Antenna Efficiency。

图6所示的场景为WWAN天线应用在全球移动通讯系统GSM中(例如工作频率为900/1800MHz)、分散控制系统DCS(例如工作频率为1800MHz)、个人通讯服务PCS(工作频率为1900MHz)中测量天线效率可达到35％～55％。

图7中当WLAN/WiMax天线的工作频率在2.4GHz～2.6GHz时，该WLAN/WiMax天线的测量天线效率大于40％，工作频率在3.3GHz～5.85GHz，该WLAN/WiMax天线的测量天线效率大于50％，所以本实施例中的多频段天线具有很好实用性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于移动终端上的多频段天线，其特征在于，包括：

接地部；

第一辐射部，包括：

第一辐射臂，由所述接地部一端相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，设置有至少一第一缝隙；

第二辐射臂，由所述第一辐射臂上与所述接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第一辐射臂同侧，设置有至少一第二缝隙；

第一馈电部，设置在所述第一辐射部上；

所述第一辐射部还包括：

第三辐射臂，由所述第二辐射臂上与所述第一辐射臂相交侧的对侧向所述接地部方向延伸形成，且与所述第一辐射臂位于所述第二辐射臂的同侧，所述第三辐射臂上设置有至少一第三缝隙。

2.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述第一缝隙由所述第一辐射臂与所述接地部相交侧的一侧向内凹陷形成。

3.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述第二缝隙的形状为：工字形、一字形和T字形中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述第一辐射臂与所述接地部垂直，所述第二辐射臂与所述接地部平行，所述第三辐射臂与所述第一辐射臂平行。

5.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述多频段天线还包括：

第二辐射部，由与所述第一辐射部相对的所述接地部的另一端的一侧缘向上延伸形成，且所述第二辐射部的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz；

第二馈电部，设置在所述第二辐射部上。

6.根据权利要求5所述的多频段天线，其特征在于，所述第二辐射部包括：

第四辐射臂，由所述接地部的一侧缘向上延伸形成；

第五辐射臂，由所述第四辐射臂与所述接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第四辐射臂同侧，设置有至少一第四缝隙，且通过所述第四缝隙在所述第五辐射臂上形成第一谐振枝和第二谐振枝，所述第一谐振枝的长度比所述第二谐振枝的长度长。

7.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，所述第二辐射部还包括：由所述第一谐振枝的一端向下延伸形成的一L形的第六辐射臂。

8.根据权利要求7所述的多频段天线，其特征在于，所述第四辐射臂与所述接地部垂直，所述第五辐射臂与所述接地部平行，所述第六辐射臂与所述接地部垂直。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：壳体和设置在所述壳体内的第一网卡和多频段天线，其中

所述多频段天线，包括

接地部；

第一辐射部，包括：

第一辐射臂，由所述接地部相对两侧中的一侧缘向上延伸形成，设置有至少一第一缝隙；以及

第二辐射臂，由所述第一辐射臂上与所述接地部相交侧的对侧延伸形成，且与所述接地部位于所述第一辐射臂同侧，设置有至少一第二缝隙；

第一馈电部，设置在所述第一辐射部上，且与所述第一网卡连接；

所述第一辐射部还包括：

第三辐射臂，由所述第二辐射臂上与所述第一辐射臂相交侧的对侧向所述接地部方向延伸形成，且与所述第一辐射臂位于所述第二辐射臂的同侧，所述第三辐射臂上设置有至少一第三缝隙。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：设置在所述壳体内的第二网卡，所述多频段天线还包括：

第二辐射部，由与所述第一辐射部相对的所述接地部的另一侧向上延伸形成，且所述第二辐射部的工作频段为820～960MHz和1710～2170MHz；

第二馈电部，设置在所述第二辐射部上，且与所述第二网卡连接。

11.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：设置在壳体中的显示屏和参考地面，其中

所述参考地面，与所述接地部连接，设置在所述壳体与所述显示屏之间的第一空间内；

所述多频段天线设置在所述壳体与所述显示屏之间的，与所述第一空间不同的第二空间内。

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